Гребенчатый сверхвысокочастотный фильтр

 

(19)SU(11)904485(13)A1(51)  МПК ⁶    _H01P1/205(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) ГРЕБЕНЧАТЫЙ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических устройствах с частотной селекцией сигнала. Известен гребенчатый сверхвысокочастотный фильтр, содержащий связанные полосковые резонаторы, короткозамкнутые с одного конца. Связь между резонаторами осуществляется за счет краевых полей между полосковыми резонаторами, расположенными в одной плоскости. Недостатком такого фильтра являются сравнительно узкие полосы пропускания. Целью изобретения является увеличение ширины полосы пропускания, а также уменьшение габаритов. Для этого в гребенчатом сверхвысокочастотном фильтре, содержащем связанные полосковые резонаторы, короткозамкнутые с одного конца, в каждый полосковый резонатор дополнительно введено n короткозамкнутых с одного конца полосковых проводников, где n 1,2,3, расположенных параллельно полосковому резонатору, отделенных от него и один от другого диэлектриком и включенных встречно. На фиг. 1 приведена конструкция фильтра; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. Гребенчатый сверхвысокочастотный фильтр содержит связанные полосковые резонаторы 1, короткозамкнутые с одного конца, дополнительно введенные короткозамкнутые с одного конца полосковые проводники 2, расположенные параллельно полосковым резонаторам, отделенные от них и один от другого диэлектриком 3 и включенные встречно. Полосковые резонаторы 1 и подводящие линии 4 выполнены на диэлектрической подложке 5, размещенной в корпусе 6, снабженном сверхвысокочастотными соединителями 7. Гребенчатый сверхвысокочастотный фильтр работает следующим образом. При поступлении мощности на вход одного из сверхвысокочастотных соединителей 7 в фильтре создается режим бегущей волны на частотах, соответствующих полосе пропускания фильтра. С помощью автотрансформаторной связи осуществляется связь крайних резонаторов с внешними цепями. Точка подключения подводящих линий 4 к крайним резонаторам определяет величину коэффициента связи и степень согласования с нагрузкой. Средняя частота полосы пропускания фильтра определяется эффективной суммарной длиной проводников резонаторов. Связь между резонаторами 1, а следовательно, и ширина полосы пропускания, определяются величиной зазоров между резонаторами, количеством полосковых проводников 2 в каждом резонаторе, материалом и толщиной диэлектрика 3 между проводниками и материалом подложки 5. В фильтре резонаторы 1 связаны между собой как за счет краевых полей соседних проводников 2, расположенных в одной плоскости, так и краевых полей проводников 2, расположенных на разных уровнях. Наличие прямых и перекрестных связей между проводниками 2 соседних резонаторов 1 позволяет легко реализовать широкие полосы пропускания. Резонаторы в предлагаемом фильтре представляют собой отрезки многопроводниковых линий с фронтальной связью между проводниками 2. Встречное включение короткозамкнутых на одном конце полосковых проводников 2 эквивалентно их последовательному соединению с учетом эффективной длины каждого проводника, что подтверждается экспериментом. При сильной связи между проводниками 2 сказывается укорачивающее действие распределенной емкости между ними. При этом суммарная длина проводников становится меньше λ/4, где λ- длина волны в полосковой линии с одним внутренним проводником. Соответственно длина резонатора l_p < λ/4n где n число полосковых проводников резонатора. Увеличение длины резонаторов при увеличении числа полосковых проводников 2 приводит к уменьшению габаритов фильтра. С увеличением числа полосковых проводников 2 увеличивается и число перекрестных связей между соседними резонаторами, что при неизменном зазоре вызывает увеличение полосы пропускания фильтра. Таким образом, в предлагаемом фильтре увеличение полосы пропускания достигается одновременно с уменьшением габаритов. В фильтре возможно дополнительное уменьшение габаритов подключением сосредоточенных емкостей между разомкнутыми концами полосковых резонаторов 1 и корпусом 6. Конструкция фильтра сравнительно проста и может быть реализована с высокой точностью методами современной многослойной технологии. При этом исключается процесс настройки фильтров. В испытанных макетах, содержащих по два дополнительных полосковых проводника в каждом резонаторе, получено увеличение относительной полосы пропускания более чем в 2 раза и уменьшение объема в 1,5 раза по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

ГРЕБЕНЧАТЫЙ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ФИЛЬТР, содержащий связанные полосковые резонаторы, короткозамкнутые с одного конца, отличающийся тем, что, с целью увеличения ширины полосы пропускания и уменьшения габаритов, в каждый полосковый резонатор дополнительно введено n короткозамкнутых с одного конца полосковых проводников, где n 1, 2, 3. расположенных параллельно полосковому резонатору, отдельных от него и один от другого диэлектриком и включенных встречно.